DE3441054C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Doppeleinheitenpumpe zum Pumpen einer hochviskosen Förderflüssigkeit von schlammartiger Konsistenz nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a double unit pump for pumping a highly viscous liquid of sludge-like Consistency according to the preamble of claim 1.
Bei einer Doppeleinheitenpumpe der gattungsgemäßen Art, wie sie aus der PCT WO 83/01 983 bekannt ist, sind zwei Pumpen einheiten vorgesehen, die jeweils mit zwei Steuerventilen versehen sind. Diese werden betätigt, wenn der Arbeitskolben das Ende seines Rückhubes erreicht und sich in einem bestimm ten Abstand von dem Ende seines Vorwärtshubes befindet. Bei der bekannten Doppelpumpeneinheit ist es daher erforderlich, die Stellungen der Arbeitskolben zu ermitteln. Dadurch wird zwar die Förderleistung vergleichmäßigt, die Pumpstöße sind jedoch in der Auslaßleitung immer noch bemerkbar.In a double unit pump of the generic type, such as it is known from PCT WO 83/01 983, are two pumps units are provided, each with two control valves are provided. These are actuated when the working piston reaches the end of its return stroke and is determined in one distance from the end of its forward stroke. At the known double pump unit, it is therefore necessary determine the positions of the working pistons. This will although the delivery rate is evened out, the pump pulses are however still noticeable in the exhaust line.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppeleinheiten pumpe der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß die Förderleistung noch gleichförmiger ist und die Pumpenstöße praktisch nicht mehr feststellbar sind.The invention has for its object a double units to improve the pump of the generic type so that the Flow rate is even more uniform and the pump shocks are practically no longer detectable.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.This task is characterized by the characteristics of the Part of claim 1 solved.
Dadurch, daß vor dem Umschalten von der einen Einheit auf die andere ein Druckausgleich erfolgt, kann die Kompressibilität der Förderflüssigkeit und der Arbeitsflüssigkeit und die Expansion der Pumpengehäuse infolge des Förderdruckes nicht mehr zu einem kurzzeitigen Abfall des Förderdruckes und damit der Förderleistung führen. The fact that before switching from one unit to the other pressure equalization, compressibility the fluid and the working fluid and the No expansion of the pump housing due to the delivery pressure more to a brief drop in the delivery pressure and thus of the funding performance.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred embodiments of the invention are the subject of Subclaims.
Die erfindungsgemäße Doppeleinheitenpumpe eignet sich z. B. zur Förderung fest-weicher kolloidaler Dispersionen aus wasserführenden Sprengmitteln, wie Wassergele oder explosive Aufschlämmungen oder emulsionsähnliche Sprengmittel, und feststofführenden Harzmassen. Die Viskosität der Förderflüssig keit kann eine Viskosität z. B. im Bereich von 1 bis 5 Mio cP haben.The double unit pump according to the invention is suitable for. B. to promote solid-soft colloidal dispersions water-bearing explosives, such as water gels or explosive Slurries or emulsion-like disintegrants, and resin-containing solid materials. The viscosity of the liquid speed can be a viscosity z. B. in the range of 1 to 5 million cP to have.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen An embodiment of the invention is described below the drawing explained. Show it
Fig. 1 bis 6 schematische Ansichten der Doppeleinheitenpumpe, wobei eine vollständige Arbeitsfolge gezeigt wird und ausgegangen wird von einer ersten Einheit im Betriebs zustand des Austragens der Förderflüssigkeit (Fig. 1, 2 und 3), dann die Vorbereitung zur Umschaltung auf die zweite Einheit (Fig. 2 und 3) erfolgt, sich dann der Betriebszustand der zweiten Einheit zum Aus tragen der Förderflüssigkeit anschließt (Fig. 4, 5 und 6) und dann die Vorbereitungen zum Zurückschalten auf die erste Einheit getrof fen werden, um Förderflüssigkeit auszutragen (Fig. 5 und 6). Figs. 1 to 6 are schematic views of the double unit pump, wherein a complete sequence of operation is shown and starting from a first unit in the operation of discharging the pumped liquid state (Fig. 1, 2 and 3), then the preparation for changeover to the second unit ( Fig occurs. 2 and 3), then the operating state of the second unit from the conveying liquid 5 and 6) and then the preparations are fen getrof for switching back to the first unit carrying connects (Fig. 4, to feed liquid discharge (Fig. 5 and 6).
In Fig. 1 ist eine erste Pumpeneinheit A gezeigt, welche aus einem zylindrischen metallischen Gehäuse besteht, das in zwei Teilen 1 a und 1 b ausgebildet ist, die durch eine Spannverbindung 2 zusammengehalten sind und von denen der Teil 1 a eine Förderflüssigkeitskammer und der Teil 1 b eine Arbeitsflüssigkeitskammer beinhaltet. Ein Kolben 3 mit einer Stange 4 ist gleitbeweg lich im Gehäuse angeordnet. Eine Rollmembran 5 der Bau form, die in den US-PS 31 37 215 und 33 73 236 sowie in der Schrift D-211-5, Design Manual 5/78/10M, heraus gegeben von Bellofram Corporation, beschrieben ist, ist aus einem Material hergestellt, das im wesentlichen eine Schicht aus einem Webstoff ist, der mit einer dünnen Elastomerschicht imprägniert ist. Das Material hat die Form eines Zylinderhutes, dessen äußerer Flansch zwischen den Teilen 1 a und 1 b am Gehäuse durch die Spannverbindung 2 eingespannt ist und dessen Mittelteil fest mit dem Kol ben 3 verbunden ist. Die Membrane 5 ist auf sich selbst gefal tet, wenn sie eingebaut ist, so daß sie sich während des Kol benhubs abwechselnd auf dem Kolbenrand und der Gehäuse wand auf- und abrollt.In Fig. 1, a first pump unit A is shown, which consists of a cylindrical metallic housing which is formed in two parts 1 a and 1 b , which are held together by a clamping connection 2 and of which the part 1 a is a fluid chamber and the part 1 b contains a working fluid chamber. A piston 3 with a rod 4 is slidably arranged Lich in the housing. A rolling membrane 5 of the construction form described in US Pat. Nos. 31 37 215 and 33 73 236 and in document D-211-5, Design Manual 5/78 / 10M, issued by Bellofram Corporation, is from one Material produced, which is essentially a layer of a woven fabric, which is impregnated with a thin layer of elastomer. The material has the shape of a top hat, the outer flange between the parts 1 a and 1 b is clamped on the housing by the clamping connection 2 and the central part is firmly connected to the Kol ben 3 . The membrane 5 is folded on itself when it is installed, so that it turns up and down during the Kol benhubs alternately on the piston rim and the housing wall.
Eine zweite Pumpeneinheit B ist genau gleich wie die Einheit A ausgebildet. Die Bauteile 6 a, 6 b, 7, 8, 9 und 10 in der Einheit B entsprechen den Bauteilen 1 a, 1 b, 2, 3, 4 und 5 jeweils in der Einheit A. An den Stangen 4 und 9 sind Betätigungseinrichtungen 11 und 12 ange bracht, die eine Positionsüberwachung der Membranen 5 und 10 ermöglichen. Dichtungen 13 und 14 verhin dern, daß Flüssigkeit an den Stangen 4 und 9 aus tritt.A second pump unit B is designed exactly the same as the unit A. Components 6 a , 6 b , 7, 8, 9 and 10 in unit B correspond to components 1 a , 1 b , 2, 3, 4 and 5 in unit A, respectively. On the rods 4 and 9 actuators 11 and 12 are introduced , which allow position monitoring of the membranes 5 and 10 . Seals 13 and 14 prevent that liquid emerges from the rods 4 and 9 .
Die Membranen 5 und 10 bilden eine flexible, reibungs freie Dichtung zwischen der zu pumpenden Förderflüssigkeit DL und der Arbeitsflüssigkeit WL. The membranes 5 and 10 form a flexible, friction-free seal between the pumping liquid DL to be pumped and the working liquid WL .
Sie unterteilen daher das Gehäuse in die den Kolben 3, 8 enthaltende Arbeitsflüssigkeits-Kammer mit variablem Volumen und in die komplementäre Förderflüssigkeits-Kammer mit variablem Volumen. Die Förderflüssigkeit DL wird den Ein heiten A und B bei niederem Druck, beispielsweise etwa 135 bis 450 kPa über eine gemeinsame Einlaßleitung 15 und Einlaßöffnungen 16 und 17 in den Gehäuseteilen 1 a und 6 a zugeleitet. In der Zeichnung ist Förderflüssigkeit DL unter niedrigem Druck durch schräg verlaufende parallele Linien und Förderflüssigkeit DL unter hohem Druck durch sich kreuzende, schräg verlaufende und parallele Linien dargestellt. Horizontale parallele unterbrochene Linien bedeutet Arbeitsflüssigkeit WL unter niedrigem Druck und horizontale Reihen von Plus-Zeichen bedeuten Arbeitsflüssigkeit WL unter Hochdruck.They therefore divide the housing into the working fluid chamber with variable volume containing the pistons 3, 8 and into the complementary fluid chamber with variable volume. The delivery liquid DL is A units A and B at low pressure, for example about 135 to 450 kPa via a common inlet line 15 and inlet openings 16 and 17 in the housing parts 1 a and 6 a supplied. In the drawing, delivery liquid DL under low pressure is shown by oblique parallel lines and delivery liquid DL under high pressure by intersecting, oblique and parallel lines. Horizontal parallel broken lines mean working fluid WL under low pressure and horizontal rows of plus signs mean working fluid WL under high pressure.
Die Einlaßleitung 15 ist mit zwei Ventilen C und D versehen, die den Fluß der Förderflüssigkeit zu den Förderflüssigkeits- Kammern steuern. Die Ventile C und D sind so beschaffen, daß sie beim Öffnen und Schlie ßen keine Volumenänderung bewirken, z. B. Kugelven tilen, Kegelventilen oder Drehscherenventilen. In dem ersten, in Fig. 1 gezeigten Betriebszustand, ist das Ventil C geschlossen und das Ventil D offen. Die Förder flüssigkeit DL, z. B. Schlamm, kann gegebenenfalls mit Hilfe einer pulsierenden Mem branpumpe in die Einlaßleitung 15 gefördert werden. Die Förderflüssigkeit DL wird von den Einheiten A und B über eine Auslaßleitung 21 ausgegeben, die über Aus laßöffnungen 22 und 23 mit den Gehäuseteilen 1 a und 6 a in Verbindung steht. In der Auslaßleitung 21 befinden sich zwei Ventile E und F, die derart beschaffen sind, daß sie beim Öffnen oder Schließen keine Volumen änderung bewirken. Im ersten Betriebszustand ist das Ventil E offen und das Ventil F geschlossen. Ventile in der Offen-Stellung sind in der Zeichnung mit einem Stern gekennzeichnet, wäh rend die geschlossenen Ventile mit zwei Sternen gekenn zeichnet sind.The inlet line 15 is provided with two valves C and D , which control the flow of the delivery liquid to the delivery liquid chambers. The valves C and D are designed so that they do not cause volume changes when opening and closing, e.g. B. Kugelven valves, cone valves or rotary shear valves. In the first operating state shown in FIG. 1, valve C is closed and valve D is open. The delivery liquid DL , for. B. mud, can optionally be pumped into the inlet line 15 with the aid of a pulsating membrane pump. The delivery liquid DL is output from the units A and B via an outlet line 21 , which is connected via outlet openings 22 and 23 to the housing parts 1 a and 6 a . In the outlet line 21 there are two valves E and F , which are designed such that they do not cause any volume change when opening or closing. In the first operating state, valve E is open and valve F is closed. Valves in the open position are marked with a star in the drawing, while the closed valves are marked with two stars.
Arbeitsflüssigkeit WL wird den Einheiten A und B über eine gemeinsame erste Arbeitsflüssigkeits-Einlaßleitung 18 zugeleitet, die mit ersten Arbeitsflüssigkeitsein laßöffnungen in den Gehäuseteilen 1 b und 6 b in Verbindung steht. Die erste Einlaßleitung 18 enthält zwei Ventile G und H, die in ihrer Funktion den Ventilen C, D, E und F ähnlich sind. Im ersten Betriebszustand ist das Ventil G offen und das Ventil H geschlossen. Arbeitsflüssigkeit WL wird von den Einheiten A und B über Arbeitsflüssigkeits- Auslaßleitungen 19 und 20 abgegeben, die von Arbeitsflüssigkeits-Auslaßöffnungen im Gehäuseteil 1 b und 6 b wegführen. Die Leitungen 19 und 20 sind mit Ventilen L und M versehen. Im ersten Betriebszustand ist das Ventil L geschlossen und das Ventil M offen. WL working fluid is supplied to the units A and B via a common first working fluid inlet conduit 18 communicating with the first Arbeitsflüssigkeitsein laßöffnungen in the housing parts 1 b and 6 b, in conjunction. The first inlet line 18 contains two valves G and H , which are similar in function to the valves C, D, E and F. In the first operating state, valve G is open and valve H is closed. WL working fluid is discharged from the units A and B via Arbeitsflüssigkeits- outlet conduits 19 and 20, of the working fluid exhaust ports in the housing part 1 b and b lead away. 6 The lines 19 and 20 are provided with valves L and M. In the first operating state, valve L is closed and valve M is open.
Die erste Arbeitsflüssigkeits-Einlaßleitung 18 und die Aus laßleitungen 19 und 20 stehen in Verbindung mit einem Arbeitsflüssigkeits-Vorratsbehälter 24. Eine konstant fördernde Pumpe 25 pumpt Flüssigkeit vom Vorratsbehäl ter 24 über einen Durchflußmesser 26 in die erste Einlaßleitung 18 und in die Gehäuseteile 1 b oder 6 b oder in beide, was von der Stellung der Ventile G und H abhängig ist.The first working fluid inlet line 18 and the outlet lines 19 and 20 are in communication with a working fluid reservoir 24th A constantly delivering pump 25 pumps liquid from the reservoir 24 through a flow meter 26 into the first inlet line 18 and into the housing parts 1 b or 6 b or both, which is dependent on the position of the valves G and H.
Die Doppeleinheitenpumpe hat eine zweite Arbeits flüssigkeits-Einlaßleitung 27, die über zweite Arbeits flüssigkeits-Einlaßöffnungen mit den Gehäuseteilen 1 b und 6 b und ferner mit dem Vorratsbehälter 24 in Verbindung steht. Die zweite Einlaßleitung 27 enthält Rückschlagventile J und K. Eine regelbare Förderpumpe 29 pumpt nach Bedarf Arbeitsflüssigkeit von dem Vorratsbehälter 24 zu den Gehäuseteilen 1 b und/oder 6 b. Die Betätigung der Pumpe 29 wird nachstehend beschrieben.The double unit pump has a second working liquid inlet line 27 , which is via second working liquid inlet openings with the housing parts 1 b and 6 b and also with the reservoir 24 in connection. The second inlet line 27 contains check valves J and K. A controllable feed pump 29 pumps working fluid from the reservoir 24 to the housing parts 1 b and / or 6 b as required. The operation of the pump 29 is described below.
Im ersten Betriebszustand (Fig. 1) befindet sich die Pumpen einheit A in ihrem Austragszyklus, während sich die Einheit B in ihrem Füllzyklus befindet. Die Ventile E, G, D und M sind offen und die Ventile F, H, C und L sind geschlossen. Die Arbeitsflüssigkeit wird (mit Hilfe der Pumpe 25) in den Gehäuseteil 1 b gepumpt. Durch Bewegung des Kolbens 3 und der Membrane 5 ver drängt Hochdruck-Arbeitsflüssigkeit WL die Förderflüssigkeit DL in der Auslaßleitung 21 mit einem Durchsatz, der etwa gleich dem Durchsatz ist, mit dem die Ar beitsflüssigkeit WL durch die erste Einlaßleitung 18 strömt. Die Druckwerte sind ebenfalls etwa gleich. Wenn sich die Membrane 5 nach oben bewegt, tritt Niederdruck-Förder flüssigkeit DL durch die Einlaßleitung 15 in den Gehäuseteil 6 a ein und drückt die Mem brane 10 nach unten, so daß Arbeitsflüssigkeit WL in die Auslaßleitung 20 und zurück zum Vorratsbehälter 24 ge drückt wird. Der Zufuhrdurchfluß der Niederdruck-Förder flüssigkeit DL wird derart eingestellt, daß die Membrane 10 und der Kolben 8 den unteren Totpunkt ihres Hubs erreichen, bevor die Membrane 5 und der Kolben 3 den oberen Totpunkt ihres Hubs erreichen. Der Grund hierfür liegt darin, Zeit für einen Druckausgleich zu gewinnen, wie dies nachstehend näher beschrieben wird. In the first operating state ( Fig. 1), the pump unit A is in its discharge cycle, while the unit B is in its filling cycle. Valves E, G, D and M are open and valves F, H, C and L are closed. The working fluid is pumped (with the help of the pump 25 ) into the housing part 1 b . By moving the piston 3 and the diaphragm 5 ver high pressure working fluid WL urges the delivery liquid DL in the outlet line 21 with a throughput that is approximately equal to the throughput with which the Ar working fluid WL flows through the first inlet line 18 . The pressure values are also approximately the same. When the diaphragm 5 is moved upward, takes low-pressure delivery liquid DL through the inlet conduit 15 in the housing part 6 a and presses the mem brane 10 downward, so that the working fluid WL suppressed ge in the outlet conduit 20 and back to the reservoir 24 is . The feed flow of the low-pressure delivery liquid DL is set such that the diaphragm 10 and the piston 8 reach the bottom dead center of their stroke before the diaphragm 5 and the piston 3 reach the top dead center of their stroke. The reason for this is to gain time for pressure equalization, as will be described in more detail below.
In dem zweiten Betriebszustand (Fig. 2) ist der Füllzyklus been det und die Membrane 10 und der Kolben 8 haben ihren unteren Totpunkt erreicht, wie dies an der Position der Betätigungseinrichtung 12 erkennbar ist. Ein Grenz schalter 30, der durch die Betätigungseinrichtung 12 (eine Nocke) betätigt worden ist, hat das Schließen der Ventile M und D und den Start der Pumpe 29 bewirkt. Die Ventile M und D können beispielsweise luftbetriebene oder elektrisch betätigte Kugel- oder Kegelventile sein. Die Pumpe 29 kann eine luftbetätigte Kolbenpumpe oder eine andere Pumpe sein, die geeignet ist, kleine Mengen an Arbeitsflüssigkeit bei einem Druck zu pumpen, der gleich jenem Druck ist, der von der Pumpe 25 geliefert wird. Anders als die Pumpe 25 kann die Pumpe 29 jedoch pulsierend arbeiten, da sie nur die Aufgabe hat, die Drücke auszugleichen. Druckanzeigeein richtungen P 1 und P 2, die in der Zweigleitung 28 der ersten Einlaßleitung 18 und in der zweiten Einlaßleitung 27 einge baut sind, stehen in Verbindung mit einem Differential druckventil 32, das z. B. einen schwimmenden Kolben und einen magnetischen Sensor aufweist, und das dazu dient festzustellen, ob die Druckwerte einander gleich sind. Wenn sich beispielsweise in dem zweiten Betriebszustand zeigt, daß P 1 und P 2 ungleich sind und P 1 größer als P 2 ist, wird nach der Betätigung des Grenzschalters 30 bewirkt, daß das Ventil I sich öffnet und die Pumpe 29 Arbeitsflüssigkeit über das Rückschlagventil K dem Ge häuseteil 6 b zuführt. Das Rückschlagventil J ist ge schlossen. Wenn P 2 gleich P 1 ist, schließt das Differen tialdruckventil 32 das Ventil I und schaltet es die Pumpe 29 ab. Wenn Kugelventile anstelle der Rück schlagventile J und K vorgesehen sind, öffnet das Ven til K bei der Betätigung des Grenzventils 30. In the second operating state ( FIG. 2), the filling cycle has ended and the diaphragm 10 and the piston 8 have reached their bottom dead center, as can be seen from the position of the actuating device 12 . A limit switch 30 , which has been actuated by the actuating device 12 (a cam), has caused the valves M and D to close and the pump 29 to start. The valves M and D can be, for example, air-operated or electrically operated ball or cone valves. The pump 29 may be an air operated piston pump or other pump capable of pumping small amounts of working fluid at a pressure equal to the pressure supplied by the pump 25 . Unlike the pump 25 , however, the pump 29 can work in a pulsating manner since it only has the task of equalizing the pressures. Pressure display devices P 1 and P 2 , which are built in the branch line 28 of the first inlet line 18 and in the second inlet line 27 , are in connection with a differential pressure valve 32 which, for. B. has a floating piston and a magnetic sensor, and this is used to determine whether the pressure values are equal to each other. If, for example, it is shown in the second operating state that P 1 and P 2 are not the same and P 1 is greater than P 2 , the actuation of the limit switch 30 causes the valve I to open and the pump 29 to work fluid via the check valve K the Ge housing part 6 b supplies. The check valve J is closed. If P 2 is equal to P 1 , the differential pressure valve 32 closes the valve I and switches the pump 29 off. When ball valves, instead of the back check valves J and K are provided, the Ven til K opens upon actuation of the limit valve 30th
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Betriebszustand bewegt sich der Kolben 3 weiter nach oben und wird das Gehäuse in der Einheit B unter Druck gesetzt, um den Druckunterschied gegenüber dem Gehäuse der Einheit A auszugleichen. Die Einheit B ist nun in Bereitschaftsstellung, bis die Einheit A den oberen Totpunkt ihres Hubs erreicht.In the operating state shown in FIG. 2, the piston 3 moves further upwards and the housing in the unit B is pressurized in order to compensate for the pressure difference compared to the housing of the unit A. Unit B is now in the standby position until unit A reaches the top dead center of its stroke.
Im dritten Betriebszustand (Fig. 3) hat die Membrane 5 nahe zu das Ende ihres Hubs erreicht und die Betätigungseinrichtung 11 hat das Grenzventil 31 betätigt, so daß folgende Arbeitsfolge eingeleitet wird:In the third operating state ( FIG. 3), the diaphragm 5 has reached near the end of its stroke and the actuating device 11 has actuated the limit valve 31 , so that the following work sequence is initiated:
- 1. Ventil H öffnet. Keine Arbeitsflüssigkeit strömt durch das Ventil H in den Gehäuseteil 6 b zu diesem Zeit punkt, da die Drücke in beiden Einheiten A, B ausgeglichen sind.1. Valve H opens. No working fluid flows through the valve H in the housing part 6 b at this point, since the pressures in both units A, B are balanced.
- 2. Ventil F öffnet. Es strömt kein Schlamm aus der Einheit B zu diesem Zeitpunkt, da die Drücke gleich sind.2. Valve F opens. No sludge flows out of unit B at this time because the pressures are the same.
- 3. Ventil E schließt (Fig. 4), nachdem das Ven til F geöffnet hat. Während des Schließens des Ventils E wird der Strom von DL allmählich von der Einheit A zur Einheit B verschoben und für eine kurze Zeitdauer (etwa 1 Sekunde) tragen beide Einheiten Förderflüssigkeit aus (Fig. 3). Der Durchsatz der Förderflüssigkeit DL beider Einheiten A, B ist jedoch konstant, da der Durchsatz der Förderflüssig keit DL immer gleich dem Durchsatz der Ar beitsflüssigkeit WL sein muß, die mittels der Pumpe 25 zu geführt wird, und dieser Durchsatz konstant ist.3. Valve E closes ( Fig. 4) after the valve F has opened. During the closing of valve E , the flow of DL is gradually shifted from unit A to unit B and for a short period of time (approximately 1 second) both units discharge delivery liquid ( FIG. 3). The throughput of the conveying liquid DL of both units A, B is constant, however, since the throughput of the conveying liquid speed DL must always be equal to the throughput of the working liquid WL , which is fed by means of the pump 25 , and this throughput is constant.
- 4. Ventil G schließt, nachdem das Ventil E ge schlossen ist (Fig. 4). 4. Valve G closes after valve E is closed ( FIG. 4).
- 5. Ventil L öffnet erst, wenn das Ventil G vollständig geschlossen ist (Fig. 4).5. Valve L only opens when valve G is completely closed ( Fig. 4).
- 6. Ventil C öffnet (Fig. 4) und Niederdruck-Förder flüssigkeit strömt in den Gehäuseteil 1 a über die Einlaßlei tung 15.6. Valve C opens ( Fig. 4) and low-pressure delivery liquid flows into the housing part 1 a via the inlet line 15th
Als Ergebnis dieser vorstehend beschriebenen Arbeits folge stellt sich der Betriebszustand 4 ein, der in Fig. 4 ge zeigt ist. Hierbei liefert die Einheit B Förderflüssig keit mit konstanter Durchflußleistung und die Einheit A wird gefüllt. Die Ventile F, H, C und L sind offen und die Ventile E, G, D und M sind geschlossen.As a result of this work sequence described above, the operating state 4 is set , which is shown in Fig. 4 ge. In this case, the unit B delivers liquid with constant flow rate and the unit A is filled. Valves F, H, C and L are open and valves E, G, D and M are closed.
Im Betriebszustand 5 (Fig. 5), der mit dem Betriebszustand 2 bei Vertauschung der Einheiten A, B vergleichbar ist, ist der Füllzyklus in der Einheit A nach der Beendigung dargestellt, und die Membrane 5 und der Kolben 3 hat den unteren Punkt seines Hubs erreicht, wie dies an der Position der Betätigungseinrichtung 11 erkennbar ist. Der Grenzschalter 33, der durch die Betätigungsein richtung 11 (eine Nocke) betätigt worden ist, hat die Ventile L und C (Stoppen des Austritts der Arbeitsflüssigkeit aus der Einheit A und Stoppen des Förderflüssigkeitsstromes in dem Gehäuseteil 1 b) ge schlossen und die Pumpe 29 in Betrieb gesetzt. Das Ventil I hat geöffnet und die Pumpe 29 hat die Arbeitsflüssigkeit durch das Rückschlagventil J dem Gehäuseteil 1 b zugeführt. Das Rückschlagventil K ist geschlossen. Wenn P 1 gleich P 2 ist, schließt das Dif ferentialdruckventil 32 das Ventil I und schaltet die Pumpe 29 ab. Zu dem in Fig. 5 gezeigten Zeitpunkt be wegt sich der Kolben 8 immer noch nach oben und das Gehäuse in der Einheit A ist unter Druck gesetzt, um den Druck dem der Einheit B anzupassen. Die Einheit A ist nun in Bereitschaftsstellung, bis die Ein heit B den oberen Punkt ihres Hubs erreicht.In operating state 5 ( FIG. 5), which is comparable to operating state 2 when units A, B are exchanged, the filling cycle is shown in unit A after completion, and diaphragm 5 and piston 3 have the lower point of their stroke achieved, as can be seen from the position of the actuating device 11 . The limit switch 33 , which has been actuated by the actuating device 11 (a cam), has the valves L and C (stopping the outlet of the working fluid from the unit A and stopping the flow of the conveying fluid in the housing part 1 b) and the pump 29th put into operation. The valve I has opened and the pump 29, the working fluid is supplied through the check valve b J the housing part. 1 The check valve K is closed. If P 1 is equal to P 2 , the differential pressure valve 32 closes the valve I and switches off the pump 29 . At the time shown in Fig. 5, the piston 8 is still moving upward and the housing in the unit A is pressurized to adjust the pressure to that of the unit B. The unit A is now in the standby position until the unit B reaches the upper point of its stroke.
Im Betriebszustand 6 (Fig. 6) hat die Membrane 10 nahezu die Grenzstellung ihres Hubs erreicht und die Betätigungseinrichtung 12 hat den Grenzschalter 34 betätigt, um folgende Arbeits folge einzuleiten:In operating state 6 ( FIG. 6), the membrane 10 has almost reached the limit position of its stroke and the actuating device 12 has actuated the limit switch 34 in order to initiate the following work sequence:
- 1. Das Ventil G öffnet. Keine Arbeitsflüssigkeit strömt in den Gehäuseteil 1 b, da die Drücke in beiden Einhei ten A, B ausgeglichen sind.1. The valve G opens. No working fluid flows into the housing part 1 b , since the pressures in both units A, B are balanced.
- 2. Das Ventil E öffnet. Keine Förderflüssigkeit strömt von der Einheit A ab, da die Drücke gleich sind.2. The valve E opens. No pumped liquid flows out of unit A because the pressures are the same.
- 3. Das Ventil F schließt (Fig. 1), nachdem sich das Ventil E geöffnet hat. Beim Schließen des Ventils F wird der Strom der Förderflüssig keit allmählich von der Einheit B zur Einheit A ver schoben, so daß für einen kurzen Zeitraum (etwa 1 Sekunde) beide Einheiten Förderflüs sigkeit abgeben (Fig. 6). Die Förderleistung beider Einheiten A, B ist konstant, da sie immer gleich der Durchfluß leistung der Arbeitsflüssigkeit sein muß, die von der Pumpe 25 erzeugt wird, deren Pumpleistung konstant ist.3. Valve F closes ( Fig. 1) after valve E has opened. When valve F is closed, the flow of the conveying liquid is gradually shifted from unit B to unit A , so that for a short period of time (approximately 1 second) both units release liquid ( FIG. 6). The delivery rate of both units A, B is constant, since it must always be equal to the flow rate of the working fluid generated by the pump 25 , the pumping capacity is constant.
- 4. Das Ventil H schließt, nachdem das Ventil F ge schlossen hat (Fig. 1).4. The valve H closes after the valve F has closed ( Fig. 1).
- 5. Das Ventil M öffnet erst, wenn das Ventil H voll ständig geschlossen ist (Fig. 1). 5. The valve M only opens when the valve H is completely closed completely ( FIG. 1).
- Das Ventil D öffnet (Fig. 1) und die Niederdruck förderflüssigkeit strömt in den Gehäuseteil 6 a über die Einlaßleitung 15.The valve D opens ( FIG. 1) and the low-pressure liquid flows into the housing part 6 a via the inlet line 15 .
Als Ergebnis dieser vorstehend beschriebenen Arbeits folge stellt sich wieder der Betriebszustand 1 (Fig. 1) ein, wobei die Einheit A Förderflüssigkeit mit konstanter Durchflußleistung liefert und die Einheit B gefüllt wird.As a result of this work sequence described above, operating state 1 ( FIG. 1) is restored, unit A supplying delivery liquid with a constant flow rate and unit B being filled.
Claims (4)
zwei Einheiten (A; B) mit jeweils einem Gehäuse (1 a, 1 b; 6 a, 6 b), das ein verschiebbarer Kolben (3; 8) in eine Arbeitsflüssigkeitskammer mit variablem Volumen und in eine komplementäre Förderflüssigkeitskammer mit variablem Volumen unterteilt, wobei der Kolben (3; 8) eine Rollmembran (5; 10) aufweist, die am Umfang des Gehäuses (1 a, 1 b; 6 a, 6 b) und in der Mitte am Kolben (3; 8) derart angebracht ist, daß sie eine flexible, reibungsfreie Dichtung zwischen der Arbeits- und der Förderflüssigkeit (WL, DL) bildet, und
einer Einrichtung (C, D, E, F, G, H, L, M) zur Steuerung des Flusses der Arbeits- und der Förderflüssigkeit (WL, DL) zu den Kammern und von diesen weg derart, daß abwechselnd die Förderflüssigkeit (DL) einer der Einheiten (A; B) zugeleitet wird und die Arbeitsflüssigkeit (WL) von dieser Einheit (A; B) abgegeben wird (Füllzyklus), während die Arbeitsflüssigkeit der anderen Einheit (B bzw. A) zugeleitet und die Förderflüssigkeit (DL) von dieser Kammer mit einer solchen Geschwindigkeit ausgegeben wird (Ausgabe zyklus), daß der Füllzyklus in der einen Einheit (A; B) beendet ist, bevor der Förderzyklus in der anderen Einheit (B bzw. A) beendet ist, wobei die Steuereinrichtung den Fluß der Förder- und der Arbeitsflüssigkeit (DL, WL) zu und von den Einheiten (A; B) abwechselnd von der einen zur ande ren Einheit im wesentlichen ohne Volumenänderung in den flüssigkeitsführenden Leitungen (18, 15, 21, 27) umschaltet,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung (32) zum Erfassen einer Flüssigkeits druckdifferenz in den beiden Einheiten (A; B) am Ende des Füllzyklus und
eine Einrichtung (29) zum Ausgleichen des Flüssigkeits druckes in den beiden Einheiten (A; B), die ihre Energie von einer Energiequelle erhält, die unabhängig von der Energiequelle zum Zuleiten der Arbeitsflüssigkeit (WL) ist, die in Abhängigkeit von einer erfaßten Druckdifferenz betätigbar ist und die derart ausgebildet ist, daß ein Druck ausgleich beendet ist, bevor die Flußsteuereinrichtung (C, D, E, F, G, H, L, M) den Fluß der Förder- und der Arbeitsflüssigkeit (DL, WL) zu und von den Einheiten (A; B) von der einen Einheit zur anderen umzuschalten.1. Double unit pump for pumping a highly viscous liquid with a mud-like consistency
two units (A; B) , each with a housing ( 1 a , 1 b ; 6 a , 6 b) , which divides a displaceable piston ( 3; 8 ) into a working fluid chamber with variable volume and into a complementary liquid medium chamber with variable volume, wherein the piston ( 3; 8 ) has a rolling membrane ( 5; 10 ) which is attached to the circumference of the housing ( 1 a , 1 b ; 6 a , 6 b) and in the middle on the piston ( 3; 8 ) in such a way that it forms a flexible, frictionless seal between the working and the conveying liquid (WL, DL) , and
a device (C, D, E, F, G, H, L, M) for controlling the flow of the working and the conveying liquid (WL, DL) to and away from the chambers in such a way that the conveying liquid (DL) alternates one of the units (A; B) is supplied and the working fluid (WL) is discharged from this unit (A; B) (filling cycle), while the working fluid is supplied to the other unit (B or A) and the delivery fluid (DL) from this chamber is dispensed at such a speed (dispensing cycle) that the filling cycle in one unit (A; B) has ended before the conveying cycle in the other unit (B or A) has ended, the control device controlling the flow of the Conveying and working fluid (DL, WL) to and from the units (A; B) alternately switches from one to the other unit essentially without volume change in the liquid-carrying lines ( 18, 15, 21, 27 ),
characterized by a device ( 32 ) for detecting a liquid pressure difference in the two units (A; B) at the end of the filling cycle and
a device ( 29 ) for balancing the liquid pressure in the two units (A; B) , which receives its energy from an energy source that is independent of the energy source for supplying the working fluid (WL) , which can be actuated as a function of a detected pressure difference is and is designed such that a pressure equalization has ended before the flow control device (C, D, E, F, G, H, L, M) the flow of the conveying and working fluid (DL, WL) to and from to switch the units (A; B) from one unit to another.
eine Einrichtung (25, 26) zum Zuleiten der Arbeitsflüssig keit (WL) mit konstanter Durchflußleistung von einem Arbeitsflüssigkeitsvorrat (24) über eine erste Arbeits flüssigkeitseinlaßleitung (18), in die Arbeitsflüssig keitskammern (1 b, 6 b);
eine Einrichtung (29) zum Leiten der Arbeitsflüssigkeit (WL) von dem Vorrat (24) über eine zweite Arbeitsflüssig keitseinlaßleitung (27) in die Arbeitsflüssigkeitskammern (1 b, 6 b);
eine Arbeitsflüssigkeitsauslaßleitung (19, 20) zum Ableiten von Arbeitsflüssigkeit aus jeder der Arbeitsflüssigkeits kammern (1 b, 6 b) und
Förderflüssigkeitseinlaß- und -auslaßleitungen (15, 21), die mit den Förderflüssigkeitskammern (1 a, 6 a) in Verbindung stehen. 2. Pump according to claim 1, characterized by
a device ( 25, 26 ) for supplying the working fluid speed (WL) with constant flow rate from a working fluid supply ( 24 ) via a first working fluid inlet line ( 18 ) into the working fluid chambers ( 1 b , 6 b) ;
a device ( 29 ) for guiding the working fluid (WL) from the supply ( 24 ) via a second working fluid inlet line ( 27 ) into the working fluid chambers ( 1 b , 6 b) ;
a working fluid outlet line ( 19, 20 ) for deriving working fluid from each of the working fluid chambers ( 1 b , 6 b) and
Delivery liquid inlet and outlet lines ( 15, 21 ), which are in communication with the delivery liquid chambers ( 1 a , 6 a) .
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